王華蓉
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《課標(biāo)》)指出:“數(shù)學(xué)是人類(lèi)文化的重要組成部分,數(shù)學(xué)素養(yǎng)是現(xiàn)代社會(huì)每一個(gè)公民所必備的基本素養(yǎng)?!睌?shù)學(xué)課程作為“讓人成為完整人”教育的一部分,應(yīng)當(dāng)根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,對(duì)數(shù)學(xué)史、數(shù)學(xué)思想方法、數(shù)學(xué)觀點(diǎn)、數(shù)學(xué)思維和數(shù)學(xué)精神等數(shù)學(xué)文化方面的知識(shí)進(jìn)行滲透性教學(xué)。因此,在課堂中滲透數(shù)學(xué)文化應(yīng)是每位數(shù)學(xué)教師追求的境界,尤其是在小學(xué)階段,設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)文化教學(xué)是十分必要的。
一、數(shù)學(xué)文化進(jìn)課堂的重要性
首先,為學(xué)生創(chuàng)設(shè)良好的數(shù)學(xué)情境,讓數(shù)學(xué)文化走近學(xué)生,讓學(xué)生通過(guò)數(shù)學(xué)文化理解數(shù)學(xué),這是基礎(chǔ)教育課程改革的需要和體現(xiàn),數(shù)學(xué)文化將在這一過(guò)程中發(fā)揮獨(dú)特且重要的作用。課程標(biāo)準(zhǔn)中明確提出數(shù)學(xué)文化的滲透作用與價(jià)值:第一,幫助學(xué)生了解在人類(lèi)文明發(fā)展中數(shù)學(xué)的作用;第二,激發(fā)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣;第三,感受數(shù)學(xué)家治學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn);第四,欣賞數(shù)學(xué)的優(yōu)美。同時(shí),根據(jù)小學(xué)生獨(dú)特的心理發(fā)展特點(diǎn),如不太會(huì)控制自己的注意力、容易被新奇的事物吸引等,再加上學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)和學(xué)習(xí)習(xí)慣的養(yǎng)成都是從小學(xué)階段開(kāi)始的,因此,在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)文化契合小學(xué)生的發(fā)展需要。
其次,數(shù)學(xué)文化在教材中呈現(xiàn)的比例開(kāi)始變重。課程改革以來(lái),小學(xué)數(shù)學(xué)教科書(shū)十分注重?cái)?shù)學(xué)文化價(jià)值的體現(xiàn),專(zhuān)設(shè)了“你知道嗎?”“生活中的數(shù)學(xué)”“數(shù)學(xué)游戲”等欄目,向小學(xué)生介紹有關(guān)數(shù)學(xué)家的故事、數(shù)學(xué)趣聞與發(fā)現(xiàn)、數(shù)學(xué)方法與思想、數(shù)學(xué)史等。這些都有助于小學(xué)生體會(huì)其中蘊(yùn)含的數(shù)學(xué)精神、數(shù)學(xué)思想和數(shù)學(xué)方法,感受數(shù)學(xué)文化的熏陶。
以“人教版”小學(xué)數(shù)學(xué)教材為例,教科書(shū)中共編排有90處“你知道嗎?”“生活中的數(shù)學(xué)”“數(shù)學(xué)游戲”等欄目?!墩n標(biāo)》在知識(shí)內(nèi)容上分為“數(shù)與代數(shù)”“空間與圖形”“統(tǒng)計(jì)與概率”和“實(shí)踐與綜合應(yīng)用”四個(gè)領(lǐng)域,每個(gè)領(lǐng)域中均滲透了數(shù)學(xué)文化(見(jiàn)下表)。
從表1可看出:“你知道嗎?”等欄目的分布及次數(shù)在兩個(gè)年段都有涉及,最多的五年級(jí)上下冊(cè)共22次,占24.4%;其次是六年級(jí)共18次,占20%;最少的是三年級(jí)共9次,占10%。“人教版”小學(xué)數(shù)學(xué)教材中各欄目在各個(gè)領(lǐng)域中的分布情況(表2)
從表2可以看出:“數(shù)與代數(shù)”這一部分的內(nèi)容,在各欄目中都有提及。在各個(gè)欄目中,“你知道嗎”占的比例最大,共出現(xiàn)55次,占69.6%;“數(shù)學(xué)閱讀”占的比例最小,共出現(xiàn)1次,占1.3%。這些欄目均以圖文并茂的方式,向?qū)W生介紹了數(shù)字、數(shù)和計(jì)算工具的發(fā)明發(fā)展史、古代勞動(dòng)人民的計(jì)數(shù)方法和計(jì)算方法等數(shù)學(xué)文化知識(shí),體現(xiàn)了數(shù)學(xué)的文化價(jià)值。作為數(shù)學(xué)教師,應(yīng)該重視數(shù)學(xué)文化的存在,在教學(xué)中予以落實(shí)。
二、數(shù)學(xué)文化進(jìn)課堂的途徑
數(shù)學(xué)課堂是師生交流學(xué)習(xí)、進(jìn)行文化浸潤(rùn)和傳播的主陣地。小學(xué)數(shù)學(xué)教師要關(guān)注的是數(shù)學(xué)文化的滲透,注重的是如何讓學(xué)生去感悟數(shù)學(xué)的美,體驗(yàn)數(shù)學(xué)探索的過(guò)程,去領(lǐng)略其背后的數(shù)學(xué)文化價(jià)值和觀念。構(gòu)建文化意蘊(yùn)濃郁、文化色彩豐富的數(shù)學(xué)課堂是滲透數(shù)學(xué)文化的主要途徑。
1.以人物為線索
數(shù)學(xué)上一些偉大的數(shù)學(xué)家,往往代表著一些典型的數(shù)學(xué)文化。各年級(jí)、各冊(cè)教材中涉及中外許多數(shù)學(xué)家,其中劉徽次數(shù)最多,共6次;其余依次是祖沖之和哥德巴赫,各5次;歐幾里得和陳景潤(rùn),各4次;歐拉、高斯和華羅庚,各3次;阿基米德、笛卡爾和韋達(dá),各2次。提及1次的數(shù)學(xué)家中,中國(guó)有楊輝、劉瑾、陳大位、王元、潘承桐,外國(guó)有萊布尼茲、威廉·奧特雷德、赫瑞奧、克拉維斯、阿爾·卡西、德·摩根、蒲豐、費(fèi)勒等。這些數(shù)學(xué)家的事跡,都可以作為教學(xué)線索。在《統(tǒng)籌安排》的教學(xué)設(shè)計(jì)中,教師利用“家里來(lái)客人時(shí),怎樣讓客人盡快喝到茶”為主題,引導(dǎo)學(xué)生把“先后做”“同時(shí)做”的思想通過(guò)華羅庚的統(tǒng)籌流程圖體現(xiàn)出來(lái),圖形結(jié)合讓學(xué)生更好地合理安排時(shí)間,增強(qiáng)學(xué)生的自信心并激發(fā)其愛(ài)國(guó)主義精神。
2.以數(shù)學(xué)題材為線索
數(shù)學(xué)文化的根本還是數(shù)學(xué)知識(shí)本身。如教材中阿拉伯?dāng)?shù)字的發(fā)展、數(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展、十進(jìn)制計(jì)數(shù)法、計(jì)算工具的認(rèn)識(shí)、計(jì)時(shí)工具的演變等,既體現(xiàn)了近現(xiàn)代數(shù)學(xué)的深度與廣度,又體現(xiàn)了數(shù)學(xué)的科學(xué)性與應(yīng)用性的統(tǒng)一。
如在一年級(jí)上冊(cè)“認(rèn)識(shí)鐘表”教學(xué)中,教師可增加計(jì)時(shí)工具演變過(guò)程:古代,原始人白天出去打獵,晚上回山洞休息,他們計(jì)算時(shí)間只知道“日”和“夜”。后來(lái),人們學(xué)會(huì)利用太陽(yáng)影子來(lái)確定時(shí)間(立竿測(cè)影、日晷測(cè)影),也學(xué)會(huì)利用滴水或漏沙的方法來(lái)計(jì)算時(shí)間(滴漏計(jì)時(shí))。再后來(lái),人們發(fā)明了鐘表,計(jì)算時(shí)間越來(lái)越準(zhǔn)確。同時(shí),提供給學(xué)生國(guó)內(nèi)外各式各樣的鐘表圖片,讓學(xué)生通過(guò)觀察、比較,發(fā)現(xiàn)鐘(表)面的奧秘(時(shí)針、分針、刻度等),加深學(xué)生對(duì)鐘表各部分的理解和記憶。
在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中,教師適時(shí)提供一些相關(guān)的數(shù)學(xué)背景知識(shí),可以幫助學(xué)生了解數(shù)學(xué)知識(shí)的產(chǎn)生、發(fā)展,理清數(shù)學(xué)發(fā)展的脈絡(luò),加深學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)觀念、思想和方法的理解,形成對(duì)數(shù)學(xué)的整體認(rèn)識(shí),體會(huì)數(shù)學(xué)在人類(lèi)發(fā)展歷史中的作用。
3.以史料書(shū)籍為線索
豐富的數(shù)學(xué)文化,往往見(jiàn)諸浩瀚的史料書(shū)籍。小學(xué)教材中共提到了5本數(shù)學(xué)著作,其中《九章算術(shù)》次數(shù)最多,共15次,《孫子算經(jīng)》《周髀算經(jīng)》《算法統(tǒng)宗》各3次,《幾何原本》2次。在教學(xué)《九章算術(shù)》時(shí),教師先向?qū)W生介紹《九章算術(shù)》的數(shù)學(xué)成就,接著介紹數(shù)學(xué)家增補(bǔ)、捍衛(wèi)該書(shū)的艱難歷程,讓學(xué)生感受古人的智慧和堅(jiān)韌不拔的精神。
教師介紹《孫子算經(jīng)》中“物不知數(shù)”問(wèn)題:“今有物不知其數(shù),三三數(shù)之剩二,五五數(shù)之剩三,七七數(shù)之剩二,問(wèn)物幾何?”介紹明代程大位的著作《算法統(tǒng)宗》中的“孫子歌”:“三人同行七十稀,五樹(shù)梅花廿一枝,七子團(tuán)圓正半月,除百零五便得知。”通過(guò)了解古代數(shù)學(xué)問(wèn)題,學(xué)習(xí)剩余定理,了解我國(guó)古代數(shù)學(xué)的輝煌成就。
數(shù)學(xué)的核心在于思想方法。在課堂教學(xué)中,教師要多挖掘教材以外、不同時(shí)空的數(shù)學(xué)思想方法,以發(fā)揮學(xué)生的想象力,使學(xué)生從最初、最古老的解決問(wèn)題中獲得啟示,盡情享受數(shù)學(xué)思考帶給他們的思維自由,從而養(yǎng)成自覺(jué)用數(shù)學(xué)思想方法和觀點(diǎn)去觀察事物、解釋現(xiàn)象、分析和解決問(wèn)題的習(xí)慣。
4.其他途徑
以數(shù)學(xué)兒歌為線索。數(shù)學(xué)王子張齊華說(shuō):“數(shù)學(xué)文化不等同于數(shù)學(xué)史,數(shù)學(xué)史只是數(shù)學(xué)文化的一個(gè)組成部分。數(shù)學(xué)文化的形態(tài)有理念形態(tài)、課程形態(tài)、教學(xué)形態(tài)、方法形態(tài)、思想形態(tài)、精神形態(tài)。數(shù)學(xué)最大的價(jià)值就是讓人的思維更加邏輯、更加清晰、更加靈性、更加有數(shù)學(xué)味,這就是數(shù)學(xué)文化的價(jià)值所在?!睌?shù)學(xué)教材中那么多復(fù)雜的算法、口訣,怎么才能讓孩子“過(guò)目不忘”呢?教師可以把它們編成兒歌,讓孩子邊唱歌邊做游戲。這樣,就可以把難懂的數(shù)學(xué)掌握了。如三年級(jí)下冊(cè)《年月日》一課中,大月小月的記憶歌訣:一三五七八十臘(12月),三十一天永不差;四六九冬(11月)三十整,二月特殊不可忘;平年二月二十八,閏年二月把一加。
以數(shù)學(xué)符號(hào)為線索。符號(hào)是數(shù)學(xué)的一大特征,有學(xué)生見(jiàn)到一個(gè)個(gè)符號(hào)就猶如聽(tīng)到一個(gè)個(gè)美麗動(dòng)聽(tīng)的音符,也有學(xué)生見(jiàn)到符號(hào)就眼花,不知所以。在教學(xué)四年級(jí)上冊(cè)第一單元《數(shù)字的產(chǎn)生》時(shí),教師讓學(xué)生欣賞印加人(古代秘魯土著人)繩結(jié)、印加結(jié)繩記錄5500公里帝國(guó)的信息、金屬算籌、白玉算籌、甲骨文數(shù)字、古巴比倫楔形數(shù)字等資料圖片,再回顧數(shù)字是怎樣產(chǎn)生的。這樣有助于提高學(xué)生對(duì)符號(hào)的認(rèn)識(shí),感受數(shù)字的美妙和偉大,并從中獲得學(xué)習(xí)的樂(lè)趣。